Peligros volcánicos | Flujos de lava, lahares, gases, piroclastos

Hay muchos tipos de peligros asociados a los volcanes

Esta es una de las varias corrientes de lava del flujo de la Avenida Príncipe que atraviesa el bosque entre las calles transversales de Paraíso y Orquídea. La corriente de lava tiene unos 3 metros de ancho. (Kalapana/Royal Gardens, Hawaii). Imagen de USGS. Ampliar la imagen

Peligros volcánicos

Los volcanes pueden ser emocionantes y fascinantes, pero también muy peligrosos. Cualquier tipo de volcán es capaz de crear fenómenos dañinos o mortales, ya sea durante una erupción o un periodo de quietud. Entender lo que puede hacer un volcán es el primer paso para mitigar los riesgos volcánicos, pero es importante recordar que aunque los científicos hayan estudiado un volcán durante décadas, no necesariamente saben todo lo que es capaz de hacer. Los volcanes son sistemas naturales y siempre tienen algún elemento de imprevisibilidad.

Los vulcanólogos siempre están trabajando para entender cómo se comportan los peligros volcánicos y qué se puede hacer para evitarlos. A continuación se presentan algunos de los peligros más comunes y algunas de las formas en que se forman y se comportan. (Tenga en cuenta que esto pretende ser sólo una fuente de información básica, y no debe ser tratado como una guía de supervivencia por aquellos que viven cerca de un volcán. Preste siempre atención a las advertencias e informaciones emitidas por los vulcanólogos y las autoridades civiles locales).

Flujos de lava

La lava es la roca fundida que sale de un volcán o de una chimenea volcánica. Dependiendo de su composición y temperatura, la lava puede ser muy fluida o muy pegajosa (viscosa). Los flujos fluidos son más calientes y se mueven más rápidamente; pueden formar arroyos o ríos, o extenderse por el paisaje en lóbulos. Los flujos viscosos son más fríos y recorren distancias más cortas, y a veces pueden acumularse en cúpulas o tapones de lava; los colapsos de los frentes de flujo o de las cúpulas pueden formar corrientes de densidad piroclástica (que se analizan más adelante).

La mayoría de los flujos de lava pueden ser evitados fácilmente por una persona a pie, ya que no se mueven mucho más rápido que la velocidad de la marcha, pero un flujo de lava generalmente no puede ser detenido o desviado. Dado que los flujos de lava son extremadamente calientes -entre 1.000 y 2.000°C- pueden causar graves quemaduras y a menudo quemar la vegetación y las estructuras. La lava que fluye desde un respiradero también crea enormes cantidades de presión, que pueden aplastar o enterrar cualquier cosa que sobreviva a la quema.

Depósitos de flujo piroclástico que cubren la antigua ciudad de Plymouth en la isla caribeña de Montserrat. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / S. Hannah. Ampliar la imagen

Flujo piroclástico en el Monte Santa Helena, Washington, 7 de agosto de 1980. Imagen de USGS. Ampliar la imagen

Corrientes de densidad piroclástica

Las corrientes de densidad piroclástica son un fenómeno eruptivo explosivo. Son mezclas de roca pulverizada, ceniza y gases calientes, y pueden moverse a velocidades de cientos de kilómetros por hora. Estas corrientes pueden ser diluidas, como las oleadas piroclásticas, o concentradas, como los flujos piroclásticos. Son impulsadas por la gravedad, lo que significa que fluyen por las pendientes.

Una oleada piroclástica es una corriente diluida y de densidad turbulenta que suele formarse cuando el magma interactúa explosivamente con el agua. Las marejadas pueden desplazarse por encima de obstáculos como las paredes de los valles y dejar finos depósitos de ceniza y roca que se extienden por la topografía. Un flujo piroclástico es una avalancha concentrada de material, a menudo procedente del colapso de un domo de lava o de una columna de erupción, que crea depósitos masivos que varían en tamaño desde cenizas hasta rocas. Los flujos piroclásticos suelen seguir valles y otras depresiones, y sus depósitos rellenan esta topografía. Sin embargo, en ocasiones, la parte superior de una nube de flujo piroclástico (que en su mayoría es ceniza) se desprende del flujo y se desplaza por sí sola como una oleada.

Las corrientes de densidad piroclástica de cualquier tipo son mortales. Pueden recorrer distancias cortas o cientos de kilómetros desde su origen, y se mueven a velocidades de hasta 1.000 kph (650 mph). Son extremadamente calientes: hasta 400°C (750°F). La velocidad y la fuerza de una corriente de densidad piroclástica, combinadas con su calor, hacen que estos fenómenos volcánicos suelan destruir todo lo que encuentran a su paso, ya sea quemándolo, aplastándolo o ambas cosas. Cualquier cosa que quede atrapada en una corriente de densidad piroclástica será gravemente quemada y aplastada por los escombros (incluidos los restos de lo que el flujo haya atravesado). No hay forma de escapar de una corriente de densidad piroclástica, salvo no estar allí cuando ocurre.

Un desafortunado ejemplo de la destrucción causada por las corrientes de densidad piroclástica es la ciudad abandonada de Plymouth, en la isla caribeña de Montserrat. Cuando el volcán Soufrière Hills entró en violenta erupción en 1996, las corrientes de densidad piroclástica procedentes de las nubes de erupción y de los derrumbes de las cúpulas de lava se desplazaron por los valles en los que muchas personas tenían sus casas, e inundaron la ciudad de Plymouth. Desde entonces, esa parte de la isla ha sido declarada zona de exclusión y evacuada, aunque todavía es posible ver los restos de edificios derribados y enterrados, así como objetos fundidos por el calor de las corrientes de densidad piroclástica.

Monte Pinatubo, Filipinas. Vista de un avión DC-10 de World Airways colocado sobre su cola debido al peso de la ceniza del 15 de junio de 1991. Estación Aérea Naval de Cubi Point. Foto de la USN por R. L. Rieger. 17 de junio de 1991. Ampliar la imagen

Caídas piroclásticas

Las caídas piroclásticas, también conocidas como precipitación volcánica, se producen cuando la tefra -roca fragmentada cuyo tamaño oscila entre los milímetros y las decenas de centímetros (fracciones de pulgadas a pies)- es expulsada de una chimenea volcánica durante una erupción y cae al suelo a cierta distancia de la chimenea. Las caídas suelen estar asociadas a columnas eruptivas plinianas, nubes de ceniza o penachos volcánicos. La tefra de los depósitos de caída piroclástica puede haber sido transportada sólo a una corta distancia de la chimenea (de unos metros a varios kilómetros) o, si se inyecta en la atmósfera superior, puede dar la vuelta al mundo. Cualquier tipo de depósito de caída piroclástica se extenderá sobre el paisaje, y disminuirá tanto en tamaño como en grosor cuanto más lejos esté de su fuente.

Las caídas de tefra no suelen ser directamente peligrosas, a menos que una persona esté lo suficientemente cerca de una erupción como para ser golpeada por fragmentos de mayor tamaño. Sin embargo, los efectos de las caídas pueden serlo. La ceniza puede asfixiar la vegetación, destruir las piezas móviles de los motores (especialmente en los aviones) y rayar las superficies. La escoria y las pequeñas bombas pueden romper objetos delicados, abollar metales e incrustarse en la madera. Algunas caídas piroclásticas contienen sustancias químicas tóxicas que pueden ser absorbidas por las plantas y los suministros de agua locales, lo que puede ser peligroso tanto para las personas como para el ganado. El principal peligro de las caídas piroclásticas es su peso: la tefra de cualquier tamaño está formada por roca pulverizada, y puede ser extremadamente pesada, especialmente si se moja. La mayor parte de los daños causados por las caídas se producen cuando la ceniza y la escoria mojadas en los tejados de los edificios provocan su derrumbe.

El material piroclástico inyectado en la atmósfera puede tener consecuencias tanto globales como locales. Cuando el volumen de una nube de erupción es lo suficientemente grande, y la nube se extiende lo suficientemente lejos por el viento, el material piroclástico puede llegar a bloquear la luz solar y causar un enfriamiento temporal de la superficie de la Tierra. Tras la erupción del monte Tambora en 1815, fue tal la cantidad de material piroclástico que llegó a la atmósfera terrestre y permaneció en ella, que las temperaturas globales descendieron una media de unos 0,5 °C (~1,0 °F). Esto provocó incidencias meteorológicas extremas en todo el mundo, y llevó a que 1816 fuera conocido como «El año sin verano».

Gran roca arrastrada por el flujo del lahar, en el río Muddy, al este del monte Santa Helena, Washington. Geólogos para la escala. Foto de Lyn Topinka, USGS. 16 de septiembre de 1980. Ampliar la imagen

Lahares

Los lahares son un tipo específico de flujo de lodo formado por restos volcánicos. Pueden formarse en varias situaciones: cuando pequeños derrumbes de laderas recogen agua en su camino hacia abajo de un volcán, por el rápido derretimiento de la nieve y el hielo durante una erupción, por las fuertes lluvias sobre los restos volcánicos sueltos, cuando un volcán entra en erupción a través de un lago de cráter, o cuando un lago de cráter se drena debido al desbordamiento o al colapso de las paredes.

Los lahares fluyen como líquidos, pero al contener material en suspensión, suelen tener una consistencia similar a la del hormigón húmedo. Fluyen cuesta abajo y siguen las depresiones y los valles, pero pueden extenderse si llegan a una zona plana. Los lahares pueden viajar a velocidades superiores a los 80 km/h y alcanzar distancias de decenas de kilómetros desde su origen. Si fueron generados por una erupción volcánica, pueden retener suficiente calor como para tener todavía 60-70°C (140-160°F) cuando se posan.

Los lahares no son tan rápidos ni calientes como otros riesgos volcánicos, pero son extremadamente destructivos. Arrasan o entierran todo lo que encuentran a su paso, a veces en depósitos de decenas de metros de espesor. Todo lo que no pueda salir de la trayectoria de un lahar será arrastrado o enterrado. Sin embargo, los lahares pueden ser detectados con antelación mediante monitores acústicos (de sonido), lo que da tiempo a la gente a llegar a terrenos elevados; a veces también pueden ser canalizados lejos de los edificios y las personas mediante barreras de hormigón, aunque es imposible detenerlos por completo.

Lago de Nyos, Camerún, liberación de gas el 21 de agosto de 1986. Ganado muerto y recintos circundantes en el pueblo de Nyos. 3 de septiembre de 1986. Imagen de USGS. Ampliar la imagen

Dióxido de azufre saliendo de las fumarolas de los bancos de azufre en la cumbre del volcán Kilauea, Hawai. Foto con derechos de autor de Jessica Ball. Ampliar la imagen

Gases

Los gases volcánicos son probablemente la parte menos llamativa de una erupción volcánica, pero pueden ser uno de los efectos más mortales de una erupción. La mayor parte de los gases liberados en una erupción son vapor de agua (H2O), y son relativamente inofensivos, pero los volcanes también producen dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2), sulfuro de hidrógeno (H2S), gas flúor (F2), fluoruro de hidrógeno (HF) y otros gases. Todos estos gases pueden ser peligrosos, incluso mortales, en las condiciones adecuadas.

El dióxido de carbono no es venenoso, pero desplaza al aire normal que contiene oxígeno, y es inodoro e incoloro. Como es más pesado que el aire, se acumula en las depresiones y puede asfixiar a las personas y los animales que se meten en las bolsas donde ha desplazado el aire normal. También puede disolverse en el agua y acumularse en los fondos de los lagos; en algunas situaciones, el agua de esos lagos puede hacer «estallar» repentinamente enormes burbujas de dióxido de carbono, matando a la vegetación, al ganado y a las personas que viven cerca. Este fue el caso del vuelco del lago Nyos en Camerún, África, en 1986, donde una erupción de CO2 del lago asfixió a más de 1.700 personas y 3.500 cabezas de ganado de los pueblos cercanos.

El dióxido de azufre y el sulfuro de hidrógeno son gases basados en el azufre y, a diferencia del dióxido de carbono, tienen un marcado olor a huevo podrido. El SO2 puede combinarse con el vapor de agua en el aire para formar ácido sulfúrico (H2SO4), un ácido corrosivo; el H2S también es muy ácido, y extremadamente venenoso incluso en pequeñas cantidades. Ambos ácidos irritan los tejidos blandos (ojos, nariz, garganta, pulmones, etc.), y cuando los gases forman ácidos en cantidades suficientemente grandes, se mezclan con el vapor de agua para formar vog, o niebla volcánica, que puede ser peligroso respirar y causar daños en los pulmones y los ojos. Si los aerosoles de azufre llegan a la atmósfera superior, pueden bloquear la luz solar e interferir con el ozono, lo que tiene efectos a corto y largo plazo en el clima.

Uno de los gases más desagradables, aunque menos común, que liberan los volcanes es el gas flúor (F2). Este gas es de color marrón amarillento, corrosivo y extremadamente venenoso. Al igual que el CO2, es más denso que el aire y tiende a acumularse en zonas bajas. Su ácido acompañante, el fluoruro de hidrógeno (HF), es altamente corrosivo y tóxico, y provoca terribles quemaduras internas y ataca al calcio del sistema óseo. Incluso después de que el gas o el ácido visibles se hayan disipado, el flúor puede ser absorbido por las plantas y puede envenenar a las personas y a los animales durante largos períodos después de una erupción. Tras la erupción del Laki en 1783 en Islandia, el envenenamiento por flúor y la hambruna causaron la muerte de más de la mitad del ganado del país y de casi una cuarta parte de su población.

Sobre el autor

Jessica Ball es estudiante de posgrado en el Departamento de Geología de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo. Su especialidad es la vulcanología y actualmente investiga los colapsos de domos de lava y los flujos piroclásticos. Jessica se licenció en Ciencias en el College of William and Mary y trabajó durante un año en el American Geological Institute en el programa de educación y divulgación. También escribe el blog Magma Cum Laude, y en el tiempo libre que le queda, disfruta escalando y tocando varios instrumentos de cuerda.

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